Решение за апаратура с гасител на SF6 за области на Африканската височина (Етиопия)

Фон на проекта​
Етиопия, разположена в източната африканска височина, има средна височина над 3000 метра. В някои области зимният температурен режим може да падне до -30°C, придружен от значителни дневни колебания (до 25°C дневно) и интензивно ултравиолетово облъчване. Местната електроенергийна система се сблъсква със следните предизвикателства:

1. ​Риск от теченичене на SF6 газ: Традиционните изолирани бутони с SF6 газ са склонни към теченичене на SF6 при ниски температури (критична точка за теченичене ≈ -28.5°C), което подкопава изолационните и угасяването на дъга, потенциално причинавайки оперативни откази.
2. ​Деградация на изолацията при висока височина: Намалената плътност на въздуха ослабява външната изолационна сила, което изисква повишено ниво на изолация или специализирани проекти за изолирани бутони с SF6 газ.
3. ​Висока трудност при поддръжка: Отдалечените области липсват на достатъчни ресурси за поддръжка, което изисква изолирани бутони с SF6 газ да разполагат с възможности за дългосрочна безподдръжкова работа.

​Решение​
За справяне с околните и технически предизвикателства, бяха приложени следните комплексни мерки за изолирани бутони с SF6 газ:

1. ​Оптимизация на хибридния газ​
   • ​Смес от SF6+CF4 газове: Смес от 25% SF6 и 75% CF4 намалява критичната температура за теченичене до -60°C, осигурявайки стабилност на газа за изолирани бутони с SF6 в крайно студени условия.
   • ​Контрол на налягането: Налягането на измерване на изолирания бутон с SF6 е зададено на 0.6 MPa (манометрично налягане), комбинирано с подобрена герметизация, за да се предотврати изтичането на газ при ниски температури.
2. ​Система за затопляне и термална изолация​
   • ​Вградени нагревателни ленти: Електрическа система за затопляне от 300W е интегрирана в тялото и тръбопроводите на изолирания бутон с SF6, автоматично активираща се при температура под -20°C, за да се поддържа налягането на газа над критичната точка за теченичене.
   • ​Двуслойна изолация: Изолираният бутон с SF6 използва външен UV-устойчив композитен корпус и вътрешен слой от аерогел, за да минимизира загубата на топлина и да издържи на платото-уровен слънчев облъчване.
3. ​Адаптация към висока височина​
   • ​Подобрена изолация: Ударната импулсна издръжливост на изолирания бутон с SF6 е увеличена до 550 kV (в сравнение с 450 kV стандарт), с удължени изолатори с керамика (31mm/kV).
   • ​Сейсмичен дизайн: Добавени са гъвкави връзки и амортизаторни основи към изолирания бутон с SF6, отговарящи на сейсмични изисквания от 0.3g хоризонтално и 0.15g вертикално ускорение.
4. ​Интелигентна поддръжка​
   • ​Онлайн мониторинг на газа: Изолираният бутон с SF6 интегрира реле за плътност и микро-водни сензори за реално време следене на налягането и влажността на смеса от SF6, предавайки данни чрез спътник до централни контролни системи.
   • ​Модулна поддръжка: Механизъм с пружини (например тип CTB-1) продължава механичния живот на изолирания бутон с SF6 до 10,000 операции, намалявайки нуждата от настанова поддръжка.

​Резултати​
От внедряването му през 2024, решението за изолирани бутони с SF6 демонстрира изключително изпълнение в етиопската височинна мрежа:

1. ​Подобрена надеждност: Хибридни газове и системи за затопляне позволяват стабилна работа на изолирани бутони с SF6 при -40°C, намалявайки процентът на откази с 85% и без прекъсвания поради теченичене на газ.
2. ​Ниски разходи за поддръжка: Честотата на годишната поддръжка се съкрати от 6 до 1, намалявайки разходите с 30%.
3. ​Съответствие на околната среда: Использованието на SF6 в изолирани бутони с SF6 се намали с 75%, намалявайки емисиите на парникови газове с 80% в сравнение с конвенционални решения, съобразно Парижкото споразумение.